蒸汽滲透是一種新型的膜分離技術(shù)，利用蒸汽混合物或蒸汽與不凝性氣體混合物在致密膜的溶解度與擴散速率的不同而實現(xiàn)的分離過程。在蒸汽滲透膜的一側(cè)引入有機溶劑氣相進料，而另一側(cè)采用真空抽吸的方式將溶劑中的易揮發(fā)溶質(zhì)及時移走，從而獲得純的有機溶劑。
在蒸汽滲透膜脫水過程中，含水的蒸汽組分經(jīng)預(yù)熱后進入膜組件進料側(cè)，而滲透側(cè)采用抽真空方式維持一個低壓環(huán)境。在進料側(cè)，水分子優(yōu)先吸附于膜表面，在膜兩側(cè)水蒸氣分壓差推動下透過膜。經(jīng)分離操作后，膜進料側(cè)出口得到無水的產(chǎn)品，而滲透側(cè)組分經(jīng)冷凝后去廢水處理。
蒸汽滲透膜實驗裝置是一種實驗室用小型蒸汽滲透膜系統(tǒng)，用于測試蒸汽滲透膜在一定溫度和壓力差下的滲透通量，主要包括料液系統(tǒng)、蒸汽滲透膜、滲透液收集系統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)等。料液進入蒸汽滲透膜，膜后側(cè)保持低組分分壓，在膜兩側(cè)組分分壓差的驅(qū)動下，組分通過膜向膜后側(cè)擴散而離開膜。其中擴散快的組分較多的透過膜進入膜后側(cè)，擴散慢的組分較少的透過膜進入膜后側(cè)，因此可以達到分離料液中不同組分的目的。
技術(shù)特點
采用蒸汽滲透膜分離技術(shù)進行有機溶劑脫水，可代替蒸餾、萃取、吸附等傳統(tǒng)分離方法，能夠以低能耗獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品，實現(xiàn)常規(guī)方法很難或無法實現(xiàn)的分離要求，在有機物或混合有機物中少量或微量水分的脫除上具有更明顯的優(yōu)勢。
- 高效節(jié)能：收率99% 節(jié)能50%
蒸汽滲透技術(shù)的核心是借助蒸汽滲透膜的選擇透過性使有機溶劑中少量或微量的水透過分離膜，而絕大多數(shù)的物料保留在膜的另一側(cè)。該分離過程表現(xiàn)出高度的節(jié)能效果，特別適合共沸物、近沸混合物的分離，與傳統(tǒng)的精餾、吸附技術(shù)相比可節(jié)能50%以上，收率>99%。
- 環(huán)境友好：不引入或產(chǎn)生任何第三組分，產(chǎn)品質(zhì)量高
將蒸汽滲透技術(shù)用于有機溶劑中水的脫除，不需要引入第三種組分，避免了對環(huán)境或產(chǎn)品造成的污染，同時少量透過液可以回收處理并循環(huán)使用，也有利于環(huán)境保護。
- 節(jié)省空間：結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小
蒸汽滲透裝備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，資源利用率高，與精餾分離設(shè)備相比可節(jié)約空間4/5以上。
- 簡便安全：容易操作、安全性高
蒸汽滲透分離工藝流程簡單，操作條件溫和，自動化程度高，因而其操作過程安全性高，更適合易燃、易爆溶劑體系的脫水。
應(yīng)用領(lǐng)域
- 醇類體系脫水: 包括：甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇等
- 醚類脫水: 包括：乙二醇二甲醚、甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚等
- 酮類脫水: 包括：丙酮、丁酮、甲基異丁基酮等
- 酯類脫水: 包括：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、碳酸乙烯酯等
- 烴類脫水: 包括：甲烷、乙烷、碳六油、環(huán)己烷等
- 鹵代烴類脫水: 包括：氯代烴、二氯甲烷、氯乙烯等
- 芳香族化合物脫水: 包括：苯、甲苯等
- 其他體系脫水: 如：乙腈、四氫呋喃、DMF等
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